專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)109 年第 4 題單選題
在數位放射攝影(digital radiography)中,若縮小畫素(pixel)的尺寸,則下列何者正確?
A對比解析度(contrast resolution)變佳
B空間解析度(spatial resolution)變差
C填滿因子(fill factor)變小正確答案
D可降低病人的劑量
C正確答案
畫素變小→空間解析度變佳,但每像素感光面積變小,填滿因子(fill factor)隨之降低。
為什麼答案是 C
正確。填滿因子=感光區面積/整個畫素面積。畫素縮小時,電極、讀出線路等非感光元件占比相對提高,使有效感光面積比例下降,故 fill factor 變小。
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完整詳解
Pro · 無限重點 畫素變小→空間解析度變佳,但每像素感光面積變小,填滿因子(fill factor)隨之降低。
畫素縮小是「魚與熊掌」:空間解析度↑、填滿因子↓、雜訊↑、劑量需求↑。
逐選項分析
A✕ 陷阱
對比解析度反而變差。畫素縮小→單一像素接收光子數變少→量子雜訊(quantum noise)增加→低對比物體更難辨識,故對比解析度下降。
B✕
空間解析度應變佳而非變差。畫素越小代表單位長度可容納更多畫素(higher matrix),能解析更細微結構,Nyquist 頻率提高,空間解析度提升。
C✓ 正確
正確。填滿因子=感光區面積/整個畫素面積。畫素縮小時,電極、讀出線路等非感光元件占比相對提高,使有效感光面積比例下降,故 fill factor 變小。
D✕ 陷阱
劑量反而需要增加。畫素縮小使每像素接收光子變少、雜訊變大,為維持影像品質(SNR),必須提高曝光量,因此病人劑量會上升而非降低。
畫素縮小的影響整理
| 參數 | 變化方向 | 原因 | 臨床意義 |
|---|
| 空間解析度 | ↑ 變佳 | 單位長度畫素增多 | 可看更細微結構 |
| 對比解析度 | ↓ 變差 | 每像素光子↓、雜訊↑ | 低對比病灶不易辨 |
| 填滿因子 | ↓ 變小 | 電路占比相對提高 | 感光效率下降 |
| 病人劑量 | ↑ 需提高 | 需補償雜訊維持SNR | 輻射暴露增加 |
本題最大陷阱是把「空間解析度」與「對比解析度」搞混。畫素縮小看似全面提升影像品質,但實際上是 trade-off:空間細節變好,但雜訊變大、對比變差、劑量需提高。D 選項的「降低劑量」更是反向陷阱。